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E-Max瓷嵌体三维有限元模型粘接界面应力分析

         
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背景:E-Max瓷嵌体具有良好的美学、粘接与机械性能,在牙体缺损修复领域有广阔的应用前景。目的:构建不同黏结剂和不同洞深的近中-牙合-远中洞型E-Max瓷嵌体修复三维有限元模型,探究不同模型的应力分布和集中区域规律。方法:利用Micro-CT扫描人下颌第三磨牙,采用医学建模软件mimics 20、逆向工程软件Geomagic Studio 2014、三维机械制图专用软件NX10建立不同黏结剂和不同洞深的近中-牙合-远中洞型E-Max瓷嵌体修复三维有限元模型:A组洞深2 mm,使用3M RelyX?Unicem黏结剂;B组洞深3 mm,使用3M RelyX?Unicem黏结剂;C组洞深4 mm,使用3M RelyX?Unicem黏结剂;D组洞深2 mm,使用vario-link N黏结剂;E组洞深3 mm,使用vario-link N黏结剂;F组洞深4 mm,使用vario-link N黏结剂。应用有限元分析软件ANSYS workbench 18.2进行网格划分,分析各模型在10 N·mm转矩、45°加载175 N和90°加载600 N时的应力分布状况。结果与结论:①加载10 N·mm转矩时,使用同一黏结剂的情况下,随着洞深度增加模型的牙体总位移、牙周膜等效应力均趋减小,洞深3 mm时牙根面等效应力、黏结剂等效应力最大;在同一洞深下,使用vario-link N黏结剂模型的黏结剂等效应力和牙根面最大主应力较大;②舌向45°加载175 N时,使用同一黏结剂的情况下,随着洞深度增加牙根面等效应力趋减小,洞深4 mm时牙体总位移、黏结剂等效应力最大,洞深2 mm时牙周膜等效应力、牙周膜最大主应力最大;在同一洞深下,使用3M RelyX?Unicem黏结剂模型的牙根面最大主应力、牙根面等效应力、牙周膜等效应力较高,黏结剂等效应力较小;③舌向90°加载600 N时,使用同一黏结剂的情况下,随着洞深度增加模型的牙体总位移、牙周膜等效应力均趋减小,洞深3 mm时牙根面最大主应力与黏结剂等效应力最大,4 mm时牙周膜最大主应力最大;在同一洞深下,使用3M RelyX?Unicem黏结剂模型的牙根面等效应力、牙体总位移、牙根面最大主应力和最大主应力较高,黏结剂等效应力较小;④结果表明,近中-牙合-远中洞型E-Max瓷嵌体修复三维有限元模型应力集中区域为牙根分叉区、嵌体边缘线、髓室顶、龈壁等,粘接界面和龈壁、根分叉区是应力集中和破坏的重点区域。

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